酶工程

前言

　　20世紀(jì)70年代以來(lái)，酶工程作為生物工程的重要組成部分與生物工程的其他學(xué)科一起飛速發(fā)展，在理論研究和應(yīng)用研究方面均取得了豐碩成果，逐步形成了酶工程學(xué)科。三十多年來(lái)不斷得到充實(shí)與發(fā)展，在許多院校都成長(zhǎng)為主干學(xué)科之一。　　我國(guó)高等院校開(kāi)設(shè)酶工程課程已經(jīng)有二十多年的歷史，1986年華南理工大學(xué)在國(guó)內(nèi)率先為大學(xué)本科學(xué)生開(kāi)設(shè)酶工程課程，由郭勇負(fù)責(zé)編寫(xiě)出國(guó)內(nèi)第一本“酶工程”講義；1990年5月高等學(xué)校發(fā)酵工程專業(yè)教材委員會(huì)全體委員會(huì)議決定，為了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的要求，全國(guó)統(tǒng)編“酶工程”新教材，供有關(guān)專業(yè)的研究生和本科高年級(jí)學(xué)生作教材實(shí)用，由郭勇?lián)沃骶帲瑐愂纼x擔(dān)任主審；1994年國(guó)內(nèi)第一部《酶工程》教材由中國(guó)輕工業(yè)出版社出版，在國(guó)內(nèi)多所院校使用，10年左右時(shí)間印刷發(fā)行3萬(wàn)多冊(cè)；2004年科學(xué)出版社出版的《酶工程》（第二版）是在1994年出版的《酶工程》的基礎(chǔ)上，根據(jù)酶工程的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐和科研成果重新編寫(xiě)而成，5年來(lái)已經(jīng)印刷發(fā)行4萬(wàn)多冊(cè)，在全國(guó)眾多院校中使用，取得良好的教學(xué)效果；2009年普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《酶工程》（第三版）由科學(xué)出版社出版；在此期間，國(guó)內(nèi)也出版了其他幾本“酶工程”教材，學(xué)習(xí)酶工程課程的人數(shù)不斷增加。　　為了便于廣大讀者更好地掌握酶工程的基本概念、基本理論、基本技術(shù)和最新進(jìn)展，特編寫(xiě)本書(shū)。本書(shū)是以郭勇編著、科學(xué)出版社出版的《酶工程》（第三版）為藍(lán)本，以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，吸納學(xué)科最新進(jìn)展，結(jié)合筆者長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以創(chuàng)新的框架、創(chuàng)新的表達(dá)方式編寫(xiě)而成的與時(shí)俱進(jìn)的新型教學(xué)輔導(dǎo)書(shū)，期望本書(shū)的出版能為進(jìn)行酶工程教學(xué)的教師和學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助?！　【帉?xiě)酶工程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，在基本框架和表達(dá)方式等方面都是一項(xiàng)新的嘗試，能否滿足讀者的需要，達(dá)到預(yù)期的目的，還需要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。由于初次編寫(xiě)酶工程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，沒(méi)有現(xiàn)成的模式可供參考，加上筆者水平所限，不當(dāng)之處誠(chéng)請(qǐng)專家、讀者提出寶貴意見(jiàn)和建議。

內(nèi)容概要

　　《生命科學(xué)輔導(dǎo)叢書(shū)之名師點(diǎn)撥系列：酶工程》是以郭勇編著、科學(xué)出版社出版的普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《酶工程》（第三版）為藍(lán)本，以教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，吸納學(xué)科最新進(jìn)展，結(jié)合筆者長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以創(chuàng)新的框架、創(chuàng)新的表達(dá)方式編寫(xiě)而成的新型教學(xué)輔導(dǎo)書(shū)?！　　渡茖W(xué)輔導(dǎo)叢書(shū)之名師點(diǎn)撥系列：酶工程》重點(diǎn)闡述酶工程的核心概念和知識(shí)要點(diǎn)，以幫助讀者了解并掌握酶的生產(chǎn)與應(yīng)用的基本概念、基本理論、基本技術(shù)及其最新進(jìn)展。每章均提供一套精選的試題，并配以參考答案，以利于讀者進(jìn)行復(fù)習(xí)思考，進(jìn)一步掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)。　　《生命科學(xué)輔導(dǎo)叢書(shū)之名師點(diǎn)撥系列：酶工程》共10章，分別為緒論，微生物發(fā)酵產(chǎn)酶，動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，酶的提取與分離純化，酶分子修飾，酶、細(xì)胞、原生質(zhì)體固定化，酶非水相催化，酶定向進(jìn)化，酶反應(yīng)器，酶的應(yīng)用。每章按照重點(diǎn)提示、核心概念、知識(shí)要點(diǎn)、試題精選、參考答案的框架編寫(xiě)，書(shū)毒附有模擬試題?！　　渡茖W(xué)輔導(dǎo)叢書(shū)之名師點(diǎn)撥系列：酶工程》可為高等院校生物工程、生物化工、生物技術(shù)、生物制藥、發(fā)酵工程、酶工程、生物科學(xué)、食品科學(xué)與工程等專業(yè)的教師和學(xué)生進(jìn)行酶工程的教學(xué)提供指導(dǎo)，也可供有關(guān)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員參考使用。

書(shū)籍目錄

前言第一章 緒論【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、酶的基本概念二、酶工程的概念和主要內(nèi)容三、酶的催化特性四、影響酶催化作用的主要因素五、酶的分類與命名六、酶的活力測(cè)定七、酶的生產(chǎn)方法【試題精選】【參考答案】第二章 微生物發(fā)酵產(chǎn)酶【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、酶發(fā)酵生產(chǎn)的概念和主要方式二、酶生物合成的基本過(guò)程三、微生物細(xì)胞中酶生物合成的調(diào)節(jié)四、酶生物合成的模式五、培養(yǎng)基六、酶發(fā)酵工藝條件的控制七、提高酶產(chǎn)率的措施八、酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)九、固定化微生物細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶十、固定化微生物原生質(zhì)體發(fā)酵產(chǎn)酶【試題精選】【參考答案】第三章 動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的基本知識(shí)二、動(dòng)植物細(xì)胞中酶生物合成的調(diào)節(jié)三、植物細(xì)胞的特性與培養(yǎng)特點(diǎn)四、植物細(xì)胞培養(yǎng)工藝條件及其控制五、植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的工藝過(guò)程六、動(dòng)物細(xì)胞的特性及培養(yǎng)特點(diǎn)七、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的方式八、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的工藝條件及其控制九、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶的工藝過(guò)程【試題精選】【參考答案】第四章 酶的提取與分離純化【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、細(xì)胞破碎二、提取三、沉淀分離四、離心分離五、過(guò)濾與膜分離六、層析分離七、電泳分離八、萃取分離九、結(jié)晶【試題精選】【參考答案】第五章 酶分子修飾【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、酶分子修飾的意義和作用二、金屬離子置換修飾三、大分子結(jié)合修飾四、側(cè)鏈基團(tuán)修飾五、肽鏈有限水解修飾六、核苷酸鏈剪切修飾七、氨基酸置換修飾八、核苷酸置換修飾九、物理修飾十、酶分子修飾的應(yīng)用【試題精選】【參考答案】第六章 酶、細(xì)胞、原生質(zhì)體固定化【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、固定化技術(shù)的作用與意義二、固定化方法三、固定化酶的特性四、固定化酶的應(yīng)用五、固定化微生物細(xì)胞的特點(diǎn)與應(yīng)用六、固定化原生質(zhì)體的制備、特點(diǎn)與應(yīng)用【試題精選】【參考答案】第七章 酶非水相催化【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、酶非水相催化的概念與意義二、酶非水相催化的主要內(nèi)容和特點(diǎn)三、水對(duì)有機(jī)介質(zhì)中酶催化反應(yīng)的影響四、有機(jī)溶劑對(duì)有機(jī)介質(zhì)中酶催化反應(yīng)的影響五、酶在有機(jī)介質(zhì)中的底物特異性與選擇性六、有機(jī)介質(zhì)中酶催化反應(yīng)的影響因素及其控制七、酶非水相催化的應(yīng)用【試題精選】【參考答案】第八章 酶定向進(jìn)化【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、定向進(jìn)化的概念和主要內(nèi)容二、酶定向進(jìn)化的概念和基本過(guò)程三、酶定向進(jìn)化的特點(diǎn)四、酶基因的體外隨機(jī)突變方法五、突變基因文庫(kù)的構(gòu)建六、酶突變基因的定向選擇七、高通量篩選技術(shù)八、酶定向進(jìn)化技術(shù)的應(yīng)用【試題精選】【參考答案】第九章 酶反應(yīng)器【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、酶反應(yīng)器的類型和特點(diǎn)二、酶反應(yīng)器的選擇三、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)四、酶反應(yīng)器的操作條件及其調(diào)節(jié)控制五、酶反應(yīng)器操作的注意事項(xiàng)【試題精選】【參考答案】第十章 酶的應(yīng)用【核心概念】【知識(shí)要點(diǎn)】一、酶應(yīng)用的基本概念和理論基礎(chǔ)二、酶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用三、酶在食品領(lǐng)域的應(yīng)用四、酶在食品添加劑生產(chǎn)方面的應(yīng)用五、酶在輕工化工領(lǐng)域的應(yīng)用六、酶在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用七、酶在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用【試題精選】【參考答案】附錄 模擬試題

章節(jié)摘錄

　　第二章　微生物發(fā)酵產(chǎn)酶　　重點(diǎn)提示：微生物細(xì)胞中酶生物合成的調(diào)節(jié)（掌握），酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)（熟悉），酶生物合成的模式（熟悉），酶發(fā)酵生產(chǎn)的工藝條件及其控制（掌握），提高酶產(chǎn)率的措施（掌握），固定化微生物發(fā)酵產(chǎn)酶（了解），固定化微生物原生質(zhì)體發(fā)酵產(chǎn)酶（了解）?！　　竞诵母拍睢俊　。?）酶的發(fā)酵生產(chǎn)（fermentative production of enzymes）：經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)，通過(guò)人工操作，利用微生物的生命活動(dòng)，獲得所需酶的技術(shù)過(guò)程，稱為酶的發(fā)酵生產(chǎn)?！　。?）轉(zhuǎn)錄（transcription）：轉(zhuǎn)錄是以DNA為模板，以核苷三磷酸為底物，在依賴DNA的RNA聚合酶（轉(zhuǎn)錄酶）的作用下生成RNA的過(guò)程?！　。?）翻譯（translation）：翻譯是以mRNA為模板，以各種氨基酸為底物，在核糖核蛋白體上通過(guò)各種tRNA、酶和輔助因子的作用合成多肽鏈的過(guò)程?！　。?）分解代謝物阻遏作用（metabolite repression）：分解代謝物阻遏作用是指某些物質(zhì)（主要是指葡萄糖和其他容易利用的碳源等）經(jīng)過(guò)分解代謝產(chǎn)生的物質(zhì)阻遏某些酶（主要是誘導(dǎo)酶）生物合成的現(xiàn)象?！　。?）誘導(dǎo)作用（induction）：酶生物合成的誘導(dǎo)作用，簡(jiǎn)稱為誘導(dǎo)作用，是指加進(jìn)某些物質(zhì)，使酶的生物合成開(kāi)始或加速進(jìn)行的現(xiàn)象。　?。?）反饋?zhàn)瓒糇饔茫╢eedback repression）：酶生物合成的反饋?zhàn)瓒糇饔糜址Q為反饋?zhàn)瓒糇饔茫侵该复呋磻?yīng)的產(chǎn)物或代謝途徑的末端產(chǎn)物使該酶的生物合成受到阻遏的現(xiàn)象。　　　　……

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